基于系统发育及功能性状的不同坡向荒漠植物群落构建研究——以博湖县沙化封禁保护区为例OACSTPCD

荒漠植物群落构建机制的研究有助于荒漠生态系统植物资源的保护及系统平衡稳定的维持.基于系统发育与功能性状相结合的方法,以博湖县沙化封禁保护区植物群落为研究对象,在研究区内纵向沙垄的不同坡向上(丘间、阴坡、阳坡)设置样方,进行植物群落物种功能性状和土壤因子的调查与测定,通过检验植物群落物种功能性状的系统发育信号,分析不同坡向植物群落物种系统发育结构和功能结构的表现模式,利用主成分分析(PCA)和线性回归模型(Linear regression model)筛选出影响物种共存的环境因子,进而揭示研究区干旱荒漠生态系统植物群落物种共存的驱动因素.结果表明:(1)研究区植被主要以耐旱的灌木和藜科草本植物为优势种;不同坡向土壤因子具有异质性,丘间、阴坡土壤养分、水分更为丰富.(2)研究区样地植物群落物种 10 个功能性状指标的系统发育信号K值均小于 1,说明物种功能性状受系统进化影响较小,物种功能性状未表现出系统发育保守性.(3)不同坡向系统发育结构均趋于发散,限制相似性在植物分布中占主导作用;丘间和阴坡上较丰富的土壤肥力是物种功能结构发散的主要原因,阳坡物种功能结构表现为聚集效应,生境过滤为其驱动因素.(4)功能多样性指数和环境因子间的线性回归模型表明,有效磷、土壤含水量与有机质是显著影响博湖县沙化封禁保护区植物群落物种共存的主要环境因子.说明在干旱的荒漠生态系统中土壤水分和养分是植物物种共存的主要限制条件,不同坡向生态位分化的驱动因素不同,植物通过塑造自身功能性状表型以改变对环境变化的适应.因此,在对研究区封禁保育的过程中,还应综合考虑到不同坡向的土壤水分、养分以及土壤种子库等来实现人工造林和对林木的抚育,以改善该地区的生态环境.